ELEMENTOS DE VENTILACION DE MINAS

ELEMENTOS DE VENTILACION DE MINAS

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UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

Escuela de ingeniería de minas

Sogamoso

INTRODUCCION

Todos los trabajos que se realizan bajo tierra requieren de una buena ventilación. Esta consiste en hacer llegar de una forma natural o mecánica una corriente de aire que permita la supervivencia del personal que labora en aquellos sitios, lo mismo que la dilución de gases contaminantes y disminución de las altas temperaturas y humedad que se puedan presentar.

Los trabajos que se realizan en la mayor parte de nuestra minería colombiana no cuentan con una buena ventilación, lo cual se hace necesario hacer llegar  a los responsables de estas áreas, los conocimientos básicos para poder dar cumplimiento a las reglamentaciones relacionadas con este servicio.

Es así como el reglamento de seguridad de labores subterráneas, decreto 1886 de 2015, exige que todas las excavaciones subterráneas accesibles al personal deben estar recorridas de manera permanente por un volumen de aire suficiente, capaz de mantener limpia la atmosfera de trabajo para hacerla respirable. Sin embargo, si hacemos un muestreo o evaluación de la ventilación actual en Colombia, la mayoría de las minas no cuentan con una suficiente y quizá es nula en el desarrollo de sus trabajos.

Las causas: la falta de una reglamentación eficiente y eficaz, la falta de conocimiento de los principios técnicos de ventilación y en parte negligencia de los responsables de los trabajos mineros.

El presente proyecto a desarrollar se tratara de dar en forma sencilla y practica  una serie de elementos que permitan primero conocer los principios básicos de la ventilación para luego poderlos aprovechar en mejor forma.

Finalmente esperamos que una vez la mina cuente con una ventilación, sea está bien distribuida, cumpliendo desde luego a un estudio previo según la proyección de la mina, y además que dicha corriente de aire cumpla con los mínimos requeridos y con el mínimo de pérdidas.

1. GENERALIDADES

1. EL AIRE ATMOSFÉRICO

La ventilación de minas consiste en hacer llegar na corriente de aire fresco a las diferentes labores mineras.

La composición del aire atmosférico seco contiene 21% de oxígeno, Aproximadamente el 79% de nitrógeno, un pequeño porcentaje de gas carbónico y gases nobles.

La respiración con un 20% de oxigeno todavía se mantiene normal. Al disminuir se presenta una sensación de fatiga la cual se hace cada vez más fuerte. Una persona al respirar aire libre de composición normal, el que sale de sus pulmones contiene del orden de 17% de oxígeno, habiendo aumentado el anhídrido carbónico en la misma proporción, es decir en un 4%. Este aire todavía es respirable y gracias a ello resulta posible la respiración boca a boca en primeros auxilios.

Objetivos de la ventilación:

• Permitir la respiración del personal.
• Diluir y expulsar los gases contaminantes y en especial el grisú.
• Disminuir la temperatura y la humedad relativa de la mina.
• Mantener la temperatura adecuada en lo equipos.

           El aire atmosférico se hace irrespirable por dos aspectos:

• Por la presencia de gases nocivos, los cuales pueden ser tóxicos (su presencia afecta el organismo, gases nitrosos) e inertes (su presencia rebaja el porcentaje de oxígeno, nitrógeno).
• El empobrecimiento de oxigeno se presenta, cuando se consume dicho gas o por el aumento de los gases inertes.

La contaminación del aire ocurre constantemente a nuestro alrededor. La misma respiración da lugar al empobrecimiento o la presencia de combustiones ya que consumen oxígeno y producen anhídrido carbónico inerte. En la figura 1 podemos ver la relación de empobrecimiento del aire atmosférico.

1. IMPORTANCIA DE LA VENTILACION

Se ha comprobado que el peso del aire que circula a través de la mina en operación es superior a su producción extraída.

Colombia: 1 tonelada de producción por 3 toneladas de aire de ventilación.

Francia: 1 tonelada de producción por 7.5 toneladas de aire de ventilación.

Es importante tener en cuenta los costos por ventilación así:

• Costos por energía: Colombia 1,5 Kw por tonelada extraída

             Francia 3,5 Kw por tonelada extraída

• Costos por amortización de equipos y mantenimiento.
• Costos por mano de obra, supervisión y control.
• Costos por obras mineras requeridas como tambores y pozos de ventilación.
• Costos de pérdidas de producción u disminución de rendimiento de avance por  presencia alta de gases como el grisú.

Por lo tanto si sumamos toda la serie de costos relacionados, se llegara a cifras altas considerables que hacen de este servicio tenerle en cuenta su importancia.

Los problemas de ventilación van aumentando a medida que aumenta la profundidad, lo mismo que las velocidades de arranque.

El avance permanente  de la mina exige a diario una buena supervisión y control en la ventilación la cual tiene su fundamento en los aforos periódicos. Todo lo anterior debe estar complementado con estudios de proyección de la ventilación a fin de determinar las necesidades y distribución futuras según metas del planeamiento minero.

1. EL AIRE EN LAS MINAS

Composición del aire seco (atmosférico normal):

N2………. 78% en volumen

O2………. 20.86%

CO2……….0.20%

Argón……….0.93%

Otros gases……….0.01%

Vapor de agua……….0.5% al 4%

1. GASES INDISPENSABLES EN LA COMPOSICIÓN DEL AIRE

1. EL OXIGENO (O2)

Gas incoloro, inodoro e insípido.

Peso específico: 1.1

Su efecto en la respiración radica en la disminución de su concentración.

Causa de reducción en la concentración:

• Por oxidación y absorción del carbón
• Respiración del personal e intensidad del trabajo. Según el trabajo realizado una persona consume de 0.25 a 2.5 litros por minuto de oxígeno, aspirando de 7 a 60 litros de aire por minuto y expulsando de 0.2 a 2.4 litros por minuto de CO2.
• Por mezcla con otros gases como metano, gases de voladura, gases producidos por incendios.

Efectos fisiológicos:

Concentración del 21% - 19.5%  respiración normal

19.5% – 12%  aumenta el ritmo respiratorio

12% - 9% vómitos, cianosis, astenia

9% - 3% cianosis intensa, respiración baja y rápida, espasmo respiratorio

6% - 3% muerte en corto tiempo

Limite permisible: en concentración menor al 19.5%, cerrar el frente de trabajo.

Aparatos de medida: lámpara de seguridad, figura 2 oxigenometro.

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